Supercomputer på SDU laver 750.000 milliarder beregninger per sekund
Den lynhurtige supercomputer Abacus 2.0 sætter fart på forskningen.
Abacus 2.0

Abacus 2.0 fylder et stort kælderrum på Syddansk Universitet i Odense. (Foto: Torben B. Sørensen)

Uden computere ville videnskaben ikke være nået så langt, som den er. For mange forskere er en kraftig computer et uundværligt værktøj, når store mængder data fra eksperimenter skal analyseres, eller når en kompliceret teori skal efterprøves.

Ofte rækker regnekraften fra almindelige computere ikke, og så er det godt, at forskerne har adgang til supercomputere.

Sådan en finder man i kælderen under Syddansk Universitet (SDU) i Odense. Den hedder Abacus 2.0 og er den hurtigste af de to store, danske supercomputere, der står til rådighed for danske forskere.

Serie: Danmarks dyre dimser

Denne artikel er femte og sidste del af en serie, hvor vi fortæller om Danmarks dyreste maskiner tilegnet forskningen – hvad de kan, og hvem der bruger de vilde, videnskabelige værktøjer.

Læs også: 

Fælles for de kostbare forskningsfaciliteter er, at de ikke blot anvendes af en enkelt forskergruppe, men står til rådighed for mange forskere fra universiteter og industrien.

Den anden hedder Computerome og står på Danmarks Tekniske Universitet i Risø, hvor den primært bruges til biovidenskab.

Med Abacus 2.0 – i daglig tale bare Abacus – er der mere frit slag, fortæller professor Claudio Pica fra SDU:

»Vi favner bredt. Supercomputeren bliver brugt af alle mulige forskere. Vi får ansøgninger fra biomedicinske forskere, ingeniører, kemikere, fysikere, matematikere og dataloger, og historikere og arkæologer bruger os også.«

»Det kan for eksempel være forskere, der forsøger at udvikle nye lægemidler eller vil regne på, hvordan et nyt materiale eller en særlig kemisk forbindelse opfører sig. Alle forskere fra Danmark kan få adgang til Abacus.«

584 hurtige computere

»Vi fik ideen til Abacus her på SDU i december 2013. Danmark havde ikke en national supercomputerfacilitet, og det ville vi gøre noget ved,« fortsætter Claudio Pica.

»I stedet for at hver forskergruppe rundt omkring på universiteterne skulle investere i egne computere, ville vi have en stor, fælles forskningsfacilitet. På den måde kunne vi få mere for pengene og udnytte ressourcerne bedre.«

Abacus 2.0 blev etableret i et samarbejde mellem Danish e-Infrastructure Cooperation (DeIC), Syddansk Universitet (SDU), Aarhus Universitet (AU) og Aalborg Universitet (AAU). DeIC er en organisation, der hører under Uddannelses- og Forskningsministeriet, og som blandt andet har til formål at levere computerkraft til dansk forskning.

Supercomputeren blev indviet i maj 2015 og opgraderet i midten af 2016. Nu består den af 584 ganske kraftige computere, der er tæt forbundne i et højhastighedsnetværk.

Node på Abacus

Supercomputeren består af 584 computere, der er forbundet i et højhastighedsnetværk. Hver computer har sin egen 'skuffe'. (Foto: Torben B. Sørensen)

Løser mange regneopgaver samtidig

Hver computer er udstyret med to Intel Xeon-processorer, hver med 12 processorkerner.

En almindelig pc har en enkelt processor med to eller fire processorkerner, så samlet har Abacus 2.0 lige så meget regnekraft som tre-fire tusinde computere som dem, de fleste af os råder over.

Abacus betyder kugleramme

Det latinske ord abacus kommer fra det græske abaks, der betyder 'tavle'. Ordet bruges om kuglerammer, som før lommeregnerens og computerens indtog blev brugt til at foretage beregninger.

Abacus 2.0 har fået sit navn, fordi den kan betragtes som en ny og forbedret version af den gode, gamle abacus.

Der er stor forskel på, hvor mange af computerne – hvor stor en del af supercomputeren – en given regneopgave kræver.

Typisk er Abacus i gang med adskillige projekter samtidig, og det er blevet til mere end 400 igennem dens levetid.

Supercomputerens maksimale ydeevne er 766,6 teraflops. Det betyder, at den i teorien kan udføre 766.600 milliarder beregninger i sekundet – et nærmest ufatteligt højt tal.

Et virtuelt laboratorium

Men det er regnekraft i den størrelsesorden, der skal til, hvis man som Claudio Pica arbejder på teorier for, hvad alting består af på det mest grundlæggende niveau.

Udover at være daglig leder af Abacus 2.0-centeret er han fysiker på SDU's forskningscenter CP3-Origins, og han bruger selv Abacus til at regne på teorier for, hvordan elementarpartikler vekselvirker.

Supercomputeren bruges som et slags virtuel laboratorium, hvor forskellige teorier kan afprøves, uden at det kræver en ekstrem dyr forsøgsopstilling. Det kan også være eksperimenter, som er helt umulige at foretage i den virkelige verden.

Arkæologi kræver også en hurtig computer

Noget mindre krævende er de opgaver, som supercomputeren får fra ph.d.-studerende James Andrew Dodd fra Institut for Kultur og Samfund ved Aarhus Universitet. Han er i fuld gang med at analysere Nordens helleristninger – billeder og symboler hugget ind i klipper eller stenblokke – fra sten-, bronze- og jernalderens bondesamfund.

Masser af forskningsresultater

Resultatet af forskernes anstrengelser er videnskabelige artikler, hvor den nye viden deles med resten af verden.

I perioden 2015-2017 blev der publiceret 80 sådanne artikler, hvor forskerne havde haft glæde af Abacus 2.0. De fleste var inden for fysik eller kemi/biokemi.

Han vil gerne finde ud af, hvad helleristningerne og deres placeringer på sten og klipper i forskellige områder kan sige om de kulturelle forbindelser mellem områderne, og han er blandt de mange, der benytter sig af den formidable regnekraft, som Abacus kan byde på:

»Jeg bruger Abacus til at få 3D-modeller af helleristningerne ud fra billeder af dem. Det kræver stor regnekraft og en masse hukommelse at skabe modeller af høj kvalitet, men det kan Abacus klare meget, meget hurtigt. Supercomputeren kan ofte beregne en detaljeret model af selv de største klipper, hvilket en almindelig pc ikke ville kunne.«

»På den måde kan vi dokumentere klippeoverfladerne med figurerne på en mere objektiv måde. Med den tredje dimension får vi dokumenteret dybden af helleristningerne og figurernes forhold til stenen. Det giver blandt andet information om den rækkefølge, hvormed figurerne eller detaljer på dem er blevet hugget ind i klippen.«

Billeder bliver til 3D-modeller

Når James Dodd er ude i felten, for eksempel på Bornholm, tager han systematisk en masse billeder af alle de helleristninger, han kan finde.

Det kan blive op til 1.000 billeder af en overflade, og dem sender han til Abacus via en 4G-forbindelse. Så sætter han supercomputeren i gang med at beregne en 3D-model ud fra dem.

Helleristning

Hundredvis af fotos som dem til venstre fodres til supercomputeren og bliver til en 3D-model som den til højre. Her er det helleristninger fra Hammersholm på Bornholm. (Illustration: J. Dodd, Aarhus Universitet i samarb. m. Bornholms Museum)

»I løbet af kort tid, mens jeg stadig er på stedet, får jeg tilsendt 3D-modellen med alle detaljer. Så kan jeg bruge den til at se, om jeg har overset en detalje, der skal undersøges nærmere. På den måde er Abacus er et ekstra, kraftfuldt værktøj i min værktøjskasse,« fortæller han.

Går på pension til næste år

Universitetsforskere som James Dodd såvel som folk fra Det Kongelige Bibliotek og fra den danske industri har mulighed for at bruge supercomputeren, men de får også lov til at betale for ydelsen. I forhold til internationale, kommercielle supercomputere er Abacus dog billig at benytte.

Abacus 2.0 kostede 35 millioner kroner, hvoraf de 15 kom fra DeIC, mens resten var et lån fra SDU – et lån, som tilbagebetales i takt med, at brugerne fra universiteterne og industrien betaler for den regnekraft, de bruger.

Driften af supercomputeren koster også en del – alene elregningen beløber sig til cirka 2,5 millioner kroner om året.

Men alting har en ende, og en computer bliver hurtigt forældet. Teknologien udvikler sig så hurtigt, at supercomputere kun har en levetid på fire-fem år. I løbet af 2019 er det sandsynligvis slut med Abacus 2.0. Debatten om, hvad der så skal ske, er i fuld gang – forhåbentlig får forskerne en ny og endnu hurtigere computer, de kan lege med.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs om det nye krater på Mars, som er foreviget i nedenstående foto.


Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab og sundhed. Kanalen henvender sig til unge, som bruger YouTube til at hente inspiration og viden om sundhed.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.